17汽輪機基礎知識題庫有答案

1、17汽輪機基礎知識題庫（有答案）答：做好啟動前的準備工作后， 鍋爐點火前，關閉汽輪；、 進行壓力法滑參數(shù)起動沖轉，蒸汽參數(shù)選；擇的原則是什 么？；答：冷態(tài)滑參數(shù)起動沖轉后，進入汽缸的蒸汽流量能 滿；壁金屬溫度 50100C,但最高不得高于額定溫度；、什 么叫負溫差起動？為什么應盡量避免；負溫差起動？；答： 凡沖轉時蒸汽溫度低于汽輪機最熱部位金屬溫度的；、起動、停機過程中應怎樣控制汽輪機各部；溫差？；答答：做好啟動前的準備工作后，鍋爐點火前，關閉汽輪機的主汽門、 調速汽門，對汽輪機抽真空。鍋爐點火后對主蒸汽和再熱蒸 汽系統(tǒng)暖管。待蒸汽達到一定參數(shù)后，用開啟主汽門旁路門 或調速汽門的方式沖轉。在汽

2、輪機升速過程中，蒸汽參數(shù)基 本保持不變。直至低負荷暖機調速汽門接近全開時，鍋爐開 始按冷態(tài)滑參數(shù)啟動曲線繼續(xù)提高蒸汽參數(shù)，升負荷、暖機。因金屬各部件傳熱條件不同，各金屬部件產生溫差是不可避 免的，但溫差過大，使金屬各部件產生過大熱應力熱變形， 加速機組壽命損耗及引起動靜摩擦事故。這是不允許的。因 此應按汽輪機制造廠規(guī)定，控制好蒸汽的升溫或降溫速度， 金屬的溫升、溫降速度、上下缸溫差、汽缸內外壁、法蘭內 外壁、法蘭與螺栓溫差及汽缸與轉子的脹差?？刂坪媒饘贉?度的變化率直到蒸汽參數(shù)接近額定值時，隨著主蒸汽參數(shù)的 升高維持負荷不變，調速汽門逐漸關小。主蒸汽參數(shù)升到額 定值時，用同步器將負荷升到額定負

3、荷。啟動過程嚴格控制 機組振動和脹差。、進行壓力法滑參數(shù)起動沖轉，蒸汽參 數(shù)選 擇的原則是什么？ 答：冷態(tài)滑參數(shù)起動沖轉后，進入 汽缸的蒸汽流量能滿足汽輪機順利通過臨界轉速達到全速。為使金屬各部件加熱均勻，增大蒸汽的容積流量，進汽壓力 應適當選低一些。溫度應有足夠的過熱度，并與金屬溫度相 匹配，以防止熱沖擊。熱態(tài)滑參數(shù)起動時，應根據(jù)高壓缸調 節(jié)級和中壓缸進汽室的金屬溫度，選擇適當?shù)呐c之匹配的主 蒸汽溫度和再熱蒸汽溫度，即兩者的溫差符合汽輪機熱應 力，熱變形和脹差的要求。一般都要求蒸汽溫度高于調節(jié)級 上缸內 壁金屬溫度50100C,但最高不得高于額定溫度值。 為了防止凝結放熱， 要求蒸汽過熱度不

4、低于 50 C,保證新蒸 汽經過調節(jié)汽門節(jié)流和噴嘴膨脹后，蒸汽溫度仍不低于調節(jié) 級的金屬溫度。、什么叫負溫差起動？為什么應盡量避免 負溫差起動？ 答：凡沖轉時蒸汽溫度低于汽輪機最熱部位 金屬溫度的起動為負溫差起動。因為負溫差起動時，轉子與 汽缸先被冷卻，而后又被加熱，經歷一次熱交變循環(huán)，從而 增加了機組疲勞壽命損耗。如果蒸汽溫度過低，則將在轉子 表面和汽缸內壁產生過大的拉應力，而拉應力較壓應力更容 易引起金屬裂紋，并會引起汽缸變形，使動靜間隙改變，嚴 重時會發(fā)生動靜摩擦事故，止匕外，熱態(tài)汽輪機負溫差起動，使汽輪機金屬溫度下降，加負荷時間必須相對延長，因此一般不采用負溫差起動。、起動、停機過程中

5、應怎樣控制汽輪機各部 溫差？ 答：高參數(shù)大容量機組的起動或停機過程 中，和各部分的溫差，就是為了保證金屬部件不產生過大 的熱應力、熱變形，其中對蒸汽溫度變化率的嚴格監(jiān)視是關 鍵，不允許蒸汽溫度變化率超過規(guī)定值，更不允許有大幅度 的突增突降。167、汽輪機在啟停和變工況時，產生最大 熱應 力的部位在哪里？ 答：汽輪機在啟停和變工況時，產 生最大熱應力的部分通常是：高壓缸的調節(jié)級處；再熱機組 中壓缸的進汽區(qū)；高壓轉子在調節(jié)級前后的汽封處；中壓轉 子的前汽封處等。由于這些部位工作溫度高，啟停和工況變 化時，溫度變化大，引起的溫差也大，因此熱應力也最大。168、起動過程中應注意哪些事項？答：汽輪機起動

6、是運行人員的重大操作之一，在起動時應充分準備，認真檢查， 做好起動前的試驗，并在起動中注意：（1）嚴格執(zhí)行規(guī)程制度，機組不符合起動條件時，不允許強行起動。（2）在起動過程中要根據(jù)制造廠規(guī)定， 控制好蒸汽、金屬溫升速度， 上下缸、汽缸內外壁、法蘭內外壁、法蘭與螺栓等溫差，脹 差等指標。尤其是蒸汽溫升速度必須嚴格控制，不允許溫開率超過規(guī)定值，更不允許有大幅度的突增突降。（3）起動時，進入汽輪機的蒸汽不得帶水，參數(shù)與汽缸金屬溫度應相 匹配，要充分疏水暖管。（4）嚴格控制起動過程的振動值。（5）高壓汽輪機滑參數(shù)起動中，金屬加熱比較劇烈的階段 是沖轉后并列后的低負荷階段，這些階段容易生現(xiàn)較大的差 脹和金

7、屬溫差?；虿捎谜{整真空，投汽缸，法蘭、螺栓加熱 裝置和調整軸封用汽溫度的辦法加以調整。164165166 （6）在起動過程中，按規(guī)定的曲線控制蒸汽參數(shù)的變化，保持足 夠的蒸汽過熱度。（7）調節(jié)系統(tǒng)趕空氣要反復進行，直至空氣趕完為止。趕空氣后保持高壓油泵連續(xù)運行到機組全速 后方可停下，以免空氣再次進入調節(jié)系統(tǒng)。（8）任何情況下，汽溫在10min內突降或突升50C,應打閘停機。（9）剛沖轉時，一定要控制轉速，不能突升過快，并網后調節(jié)汽 門應分段開起，嚴禁并網后突然開足。（10）并網后應注意各風、油、水、氫氣的溫度，調整正常，保持發(fā)電機氫氣 溫度不低于35CO 、汽輪機起動時，暖機穩(wěn)定轉速為什么 應

8、避 開臨界轉速150200r/min ?答：這是因為在起動過程 中，主汽參數(shù)、真空都會波動，且廠家提供的臨界轉速值在 實際運轉中會有一定由入，如不避開一定轉速，工況變動時 機組轉速可能會落入共振區(qū)而發(fā)生更大的振動，所以，規(guī)定 暖機穩(wěn)定轉速應避開臨界轉速150200r/min。、何為汽輪機發(fā)電機轉子的臨界轉速？汽輪機轉子為什么會有臨界轉速？答：當汽輪發(fā)電機組達到奧一轉速時，機組發(fā)生劇烈 振動，當轉速離開這一轉速值時迅速減弱以致恢復正常，這 一使汽輪發(fā)電機組產生劇烈振動的轉速，稱為汽輪發(fā)電機轉子的臨界轉速。汽輪機的轉子是一個彈性體，具有一定的自由振動頻率。轉子在制造過程中，由于軸的中心和轉子的 重

9、心不可能完全重合，總有一定偏心，當轉子轉動后就產生 離心力，離心力就引起轉子的強迫振動，當強迫振動頻率和 轉子固有振動頻率相同或成比例時，就會產生共振，使振幅 突然增大，這時的轉速即為臨界轉速。、汽輪機發(fā)電機轉子在臨界轉速下產生共 振的原因是什么？ 答：在臨界轉速 下產生共振的原因是：由于材料內部質量不均勻，加之制造和安裝的誤差使轉子的中心和它的旋轉中心產生偏差。即 轉子產生質量偏心，轉子旋轉時產生離心力。這個離心力使 轉子做強迫振動。在臨界轉速下，這個離心力的頻率等于或 幾倍于的自振頻率，因此發(fā)生共振。172、機組沖轉而通過臨界轉速時，在操作上應注意什么問題？ 答：應該注意如下問題：（1）沖

10、轉過程中不注意軸系的臨界轉速，使機組長期在臨界轉速處或臨界轉速附近停留，使機組振動逐漸 增大，以致造成設備損壞；（2）沖轉過程中認為機組在臨界轉速下振動急劇增大是正?，F(xiàn)象，盲目硬闖臨界轉速，對 臨界轉速下的異常振動不予處理，結果造成設備的重大損 壞；（3）要求迅速、平穩(wěn)地通過臨界轉速，嚴防振動超限。173、汽輪機沖轉時，轉子沖不動的原因有哪 些？沖轉時 應注意什么？ 答：沖轉時汽輪機不轉的原因有：（1）汽輪機動靜部分有卡住現(xiàn)象（2）沖動轉子時真空太低或新汽參數(shù)太低。（3）盤車裝置未投。（4）操作不當，應開的閥門未開，如危急保安器未復位，主汽門、調節(jié)汽門未開 啟等。汽輪機起動時除應注意起動閥位置

11、，主汽門，調節(jié)汽 門開度，油動機行程與正常起動時比較外，還應注意調節(jié)級 后壓力升高情況。一般汽輪機沖轉時，調節(jié)級后壓力規(guī)定為 該機額定壓力的10%15% ,如果轉子不能在此狀態(tài)下轉動 則應停止汽輪機起動，并查明原因。174、汽輪機沖轉條件中，為什么規(guī)定要有一定 數(shù)值的真空？ 答：汽輪機沖轉 前必須有一定的真空，一般為60kP左右，若真空過低，轉子轉動就需要較多的新蒸汽，而過多的乏汽突然排至凝汽 器，凝汽器汽側壓力瞬間升高較多，可能使凝汽器汽側形成 正壓，造成排大氣安全薄膜損壞，同169170171時也會給汽缸和轉子造成較大的熱沖擊。沖動轉子時，真空也不能過 高，真空過高不僅要延長建立真空的時間

12、，也因為通過汽輪 機的蒸汽量較少，放熱系數(shù)也小，使汽輪機加熱緩慢，差， 使機組產生振動。因此每增加一定負荷時需要暖機一段時 間，使機組逐步均勻加熱。綜上所述，機組升速與帶負荷過程中，必須經常監(jiān)視汽輪機的振動情況。轉速也不易穩(wěn)定，從而會延長起時間。175、汽輪機沖轉時為什么凝汽器真空會下 降？答：汽輪機沖轉時，一般真空還比較低， 有部分空氣在汽缸及管道內未完全抽由，在沖轉時隨著汽流 沖向凝汽器。沖轉時蒸汽瞬間還未立即與凝汽器銅管發(fā)生熱交換而凝結，故沖轉時凝汽器真空總是要下降的。當沖轉后 進入凝汽器的蒸汽開始凝結，同時抽氣器仍在不斷地抽空 氣，真空即可較快地恢復到原來數(shù)值。176、汽輪機起動升速和

13、空負荷時，為什么排汽溫度反而比正常運行時高？采取什么措施降低排汽溫度？答：汽輪機升速過程及空負荷時，因進汽量較小，故蒸汽進入汽缸后主要在高壓段膨脹 做功，至低壓段時壓力已降至接近排汽壓力數(shù)值，低壓級葉 片很少做功或者不做功，形成較大的豉風摩擦損失，加熱了 排汽，使排汽溫度升高。止匕外，此時調節(jié)汽門開度很小，額 定參數(shù)的新蒸汽受到較大的節(jié)流作用，亦使排汽溫度升高。這時凝汽器的真空和排汽溫度往往是不對應的，即排汽溫度 高于真空對應下的飽和溫度。大機組通常在排汽缸設置噴水減溫裝置，排汽溫度高時，噴入凝結水以降低排汽溫度。對于沒有后汽缸噴水裝置的機組，應盡量縮短空負荷運行時 間。當汽輪發(fā)電機組并列帶負

14、荷時，排汽溫度即會降低至正 常值。177、汽輪機升速和加負荷過程中，為什么要監(jiān)視機組振動情況？答：大型機組起動時，發(fā)生振動多在中速暖機及其前后升速階段，特別是通過臨界轉速的過程中，機 組振動將大幅度的增加。在此階段中，如果振動較大，最易 導致動靜部分摩擦，汽封磨損，轉子彎曲。轉子一旦彎曲， 振動越來越大，振動越大摩擦就越厲害。這樣惡性循環(huán)，易 使轉子產生永久性變形彎曲，使設備嚴重損壞。因此要求暖機或升速過程中，如果發(fā)生較大的振動，應該立即打閘停機， 進行盤車直軸，消除引起振動的原因后，再重新起動機組。機 組全速并網后，每增加10MW負荷，蒸汽流量變化較大， 金屬內部溫升速度較快，主蒸汽溫度再配

15、合不好，金屬內外 壁最易造成較大溫 178、按汽缸溫度狀態(tài)怎樣劃分汽輪機 起動方 式？答：各廠家機組劃分方法并不相同，一般汽輪 機起動前，以上汽缸調節(jié)級內壁溫度 150 c為界，小于150 c 為冷態(tài)起動，大于150 c為熱態(tài)起動。有些機組把熱態(tài)起動 又分為溫態(tài)、熱態(tài)和極熱態(tài)起動。這樣做只是為了對起動溫 度提由不同要求和升速時間及帶負荷速度作由規(guī)定。（我廠# 1機規(guī)定150300 c為溫態(tài)，300400 c為熱態(tài)，400 C以 上為極熱態(tài)）。179、軸向位移保護為什么要在沖轉前投 入？答：沖轉時，蒸汽流量瞬間較大，蒸汽必先經過高壓 缸，而中、低壓缸幾乎不進汽，軸向推力較大，完全由推力 盤來平衡

16、，若此時的軸向位移超限， 也同樣會引起動靜摩擦， 故沖轉前就應將軸向位移保護投入。180、為什么在起動、停機時要規(guī)定溫升率和溫降率在一定范圍內？答：汽輪機在起動、停機時，汽輪機的汽缸、轉子是一個加熱和冷卻過 程。起、停時，勢必使內外缸存在一定的溫差。起動時由于 內缸膨脹較快，受到熱壓應力，外缸膨脹較慢則受到熱拉應 力；停機時，應力形式則相反。當汽缸金屬應力超過材料的 屈服應力極限時，汽缸可能產生塑性變形或裂紋，而應力的 大小與內外缸溫差成正比，內外缸溫差的大小與金屬的溫度 變化率成正比。起動、停機時沒有對金屬應力的監(jiān)測指示， 于是取一間接指標，即用金屬溫升率和溫降率作為控制熱應 力的指標。18

17、1、沖轉后，為什么要適當關小主蒸汽管道 的 疏水門？ 答：主蒸汽管道從暖管到沖轉這一段時間內， 暖管已經基本結束，主蒸汽管溫度與主蒸汽溫度基本接近， 不會形成多少疏水。另外，沖轉后，汽缸內要形成疏水，如 果這時主蒸汽管疏水門還是全開，疏水膨脹器內會形成正 壓，排擠汽缸的疏水，造成汽缸的疏水疏不生去，這是很危 險的。疏水擴容器下部的存水管與凝汽器熱水井相通，全開 主蒸汽管疏水門，疏汽量過大，使水管中存在汽水共流，形 成水沖擊， 易振壞管道，影響凝汽器真空；另外，疏水門 全開，熱損失大，所以沖轉后應關小主蒸汽管上所有疏水門。182、汽輪機起動、停機時，為什么要規(guī)定蒸汽 的過熱度？ 答：如果蒸汽的過

18、熱度低，在起動過程中，由于前幾級溫度 降低過大，后幾級溫度有可能低到此級壓力下的飽和溫度， 變?yōu)闈裾羝Ｕ羝麕畬θ~片的危害極大，所以在起動、停 機過 程中蒸汽的過熱度要控制在 50100 c較為安全。183、 汽輪機起動過程中，主蒸汽溫度達到多少度，可以關閉本體疏水？為什么？ 答：主蒸汽溫度達400 c時可以關閉本體 疏水門。因為汽溫 400c時，20MW負荷已經暖機結束，這 時金屬部件已有較長時間的穩(wěn)定加熱過程，金屬與主蒸汽溫差較小，凝結放熱過程已經結束。另外，滑參數(shù)起動時，主蒸汽溫度達400C,其過熱度較高，不會形成疏水。184、低 速暖機時，為什么真空不能過高？答：低速暖機時，若真空太

19、高，暖機的蒸汽流量太小，機組預熱不充分，暖機時間 反而加長。另外，過臨界轉速時，要求快速平穩(wěn)通過，其 方 法有：（1）加大蒸汽流量；（2）提高真空。若一沖轉就將真 空提得太高，沖越臨界轉速的時間就加長了，機組較長時間 在接近臨界轉速的區(qū)域內運行是不安全，也是不允許的。185、凝汽式汽輪機冷態(tài)啟動前為什么要先抽真空？ 答：汽輪機冷態(tài)啟動前因內部存有大量的，若不抽真空將帶來以 下危害：（1）沖轉時需很多的蒸汽量來克服軸承中的磨擦阻力和轉子慣性力，使葉片受到蒸汽沖擊力增大。（2）由于汽缸內有空氣存在，使末級長葉片豉風磨擦作用加劇，引起 排汽溫度升高。（3）由于凝結器內存在空氣，使凝結器內汽水熱交換減

20、弱，引起排汽溫度升高，使汽缸金屬變形；凝 結器銅管脹口松弛、造成漏水。（4）因空氣不凝結，使汽輪機排汽溫度升高，引起凝結器的安全門動作。鑒于以上原因，凝汽式汽輪機冷態(tài)啟動前必須先抽真空。186、汽輪機熱態(tài)啟動時為什么要先送軸封后抽真空？ 答：因為汽輪機處于熱態(tài)時，軸封處轉子及軸封片溫度都很高，此時若 不先送軸封就抽真空，必然會使大量的冷空氣順軸封處被吸 進汽缸內，引起軸封段轉子的急劇收縮。一則在轉子上引起較大的熱應力及熱沖擊；另外會引起前幾級葉片組軸向動靜 部分間隙減少，嚴重時導致動靜部分摩擦。所以汽輪機在熱態(tài)啟動時一定要先送軸封后抽真空。187、汽輪機冷態(tài)啟動時為什么不需要過高的 真空？答：

21、汽輪機冷態(tài)啟動時， 若真空太高，沖動汽輪機時需要的進汽量小，對汽輪機暖缸 不利，使啟動時間延長。若真空保持稍低一些，可使進汽量 增大，以達到較快暖機的目的。188、汽輪機冷態(tài)啟動時，汽缸、轉子上的熱應 力如何變化？ 答：汽輪機的冷態(tài)啟動， 對汽缸、轉子等部件是個加熱過程。汽缸被加熱時，內壁的 溫度高于外壁的溫度，內壁的熱膨脹受到外壁的制約，因而 內壁受到壓縮，產生熱壓應力。而外壁受到內壁膨脹的拉伸， 產生熱拉應力。同樣，轉子被加熱時，轉子外表面溫度高于 轉子中心孔的溫度，轉子外表面產生熱壓應力，而轉子中心 孔則產生熱拉應力。189、汽輪機啟動沖轉前為什么要將汽缸疏水 門開啟？ 答：因啟動沖轉前

22、暖管及沖轉后暖機時 蒸汽遇冷會馬上凝結成水，若這些凝結水不及時排由，高速 的蒸汽流就會夾帶著水珠到噴嘴內把葉片打壞。因此沖轉前 一定要將汽缸疏水門開啟，使疏水順利排由。190、汽輪機冷態(tài)啟動時升速暖機及并網加負荷過程中應檢查監(jiān)視調整哪些項目？ 答：機組升速前后必需檢查機組的振動，轉 動聲音、汽缸膨脹、各軸瓦回油溫度、回油窗的流油情況， 主油箱油位等各項是否正常。中速暖機后應及時調整凝結器真空，潤滑油溫、發(fā)電機由入風溫等。當轉速升高到調速系統(tǒng)動作轉速時，會引起調門關小，這時應手搖同步器開大調速汽門，提升轉速至3000轉/分。當轉 速升到額定轉速后， 檢查油壓正常時，可停下高壓油泵。對機組全面巡測

23、一次， 無異常后要求發(fā)電機并網加負荷，加負荷過程中，不僅要監(jiān) 視汽缸金屬的溫升速度， 還必須認真監(jiān)視機組的振動、 脹差、 串軸、推力瓦溫度等各項；及時調整凝結器、除氧器水位在 正常范圍內，些。因此空負荷運行時排汽溫度升高的限值要 比帶負荷運行時的限值要高得多。一般規(guī)定：空負荷運行時 排汽溫度應不大于120 C ,而帶負荷運行時排汽溫度則不得 大于60 Co根據(jù)負荷大小及時投入疏水泵，高壓加熱器等 輔助設備直至將機組負荷帶到滿負荷為止。191、為什么汽輪機正常運行中排汽溫度應低于65 C ,而起動沖轉至空負荷階段，排汽溫度最高允許120 C?答：汽輪機正常運行 中蒸汽流量大，排汽處于飽和狀態(tài)，若

24、排汽溫度升高，排汽 壓力也升高，凝汽器單位面積熱負荷增加，真空將下降。凝 汽器銅管脹口也可能松馳漏水，所以排汽溫度應控制在 65 C以下。汽輪機由沖轉至空負荷階段，由于蒸汽流量小，加上 調節(jié)汽門的節(jié)流和中低壓轉子長葉片的豉風摩擦作用，排汽 處于過熱狀態(tài)，但此時排汽壓力并不高，凝汽器單位面積熱 負荷不大，真空仍可調節(jié)，凝汽器銅管脹口也不會受到太大 的熱沖擊而損壞，所以排汽溫度可允許高一些，一般升速和空負荷時，排汽溫度不允許高于120 C,在排汽溫度高于80 C時應開啟排汽缸噴水降溫裝置。192、真空降低時汽輪機排汽溫度為什么會升 高？引起排汽溫度升高的原因主要有 哪些？空負荷運行和帶負荷運行為什

25、么排汽溫度升高的限 定值不一樣？ 答：真空降低后凝結器的背壓相應升高，一 定背壓具有一定的飽和溫度，而排汽溫度與凝結器內蒸汽的 飽和溫度基本上是對應的。所以真空降低或者說背壓升高時 排汽缸溫度也隨之升高。（1）汽門的節(jié)流作用；（2）葉片的豉風摩擦；（3）低壓軸封送汽后的傳熱影響。帶負荷運行時，引起排汽溫度升高的主要原因是凝結器真空降低。193、空負荷運行時，蒸汽在排汽缸區(qū)域處于過熱狀態(tài)，對汽輪機轉子中心的影響比帶負荷排汽溫度的升高對轉子中心的影 響程度要小一 194、汽輪機熱態(tài)啟動的操作原則是什么？ 答：汽輪機在熱態(tài)（尤其是極熱態(tài)）啟動時，一是鍋爐提高 蒸汽的溫度比較困難；二是由于沖轉時的蒸汽壓力較高，調 速汽門開度不大，蒸汽經調速汽門節(jié)流和噴嘴膨脹后，其溫 度會有不同程度的降低，所以熱態(tài)啟動的初期蒸汽對缸體的 加熱往往是一個很緩慢的甚至是一個冷卻的過程。為了避免 汽缸的這種冷卻，要求機組在啟動時，盡快地升至定速，且 并網后，只要操作跟的上，應盡快地將負荷帶到缸體溫度所 對